package elementaryAlgorithm;

import java.util.HashSet;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.Set;

/**
 * @author 郭辉
 * @className TODO
 * @description 752. 打开转盘锁
 * 你有一个带有四个圆形拨轮的转盘锁。每个拨轮都有10个数字： '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9' 。
 * 每个拨轮可以自由旋转：例如把 '9' 变为 '0'，'0' 变为 '9' 。每次旋转都只能旋转一个拨轮的一位数字。
 *
 * 锁的初始数字为 '0000' ，一个代表四个拨轮的数字的字符串。
 *
 * 列表 deadends 包含了一组死亡数字，一旦拨轮的数字和列表里的任何一个元素相同，这个锁将会被永久锁定，无法再被旋转。
 *
 * 字符串 target 代表可以解锁的数字，你需要给出解锁需要的最小旋转次数，如果无论如何不能解锁，返回 -1 。
 *
 *
 *
 * 示例 1:
 *
 * 输入：deadends = ["0201","0101","0102","1212","2002"], target = "0202"
 * 输出：6
 * 解释：
 * 可能的移动序列为 "0000" -> "1000" -> "1100" -> "1200" -> "1201" -> "1202" -> "0202"。
 * 注意 "0000" -> "0001" -> "0002" -> "0102" -> "0202" 这样的序列是不能解锁的，
 * 因为当拨动到 "0102" 时这个锁就会被锁定。
 * 示例 2:
 *
 * 输入: deadends = ["8888"], target = "0009"
 * 输出：1
 * 解释：把最后一位反向旋转一次即可 "0000" -> "0009"。
 * 示例 3:
 *
 * 输入: deadends = ["8887","8889","8878","8898","8788","8988","7888","9888"], target = "8888"
 * 输出：-1
 * 解释：无法旋转到目标数字且不被锁定。
 *
 *
 * 提示：
 *
 * 1 <= deadends.length <= 500
 * deadends[i].length == 4
 * target.length == 4
 * target 不在 deadends 之中
 * target 和 deadends[i] 仅由若干位数字组成
 * 通过次数115,913提交次数219,636
 * @date 2023/4/6 12:25
 * @company 海康威视
 * @since 1.0.0
 */
public class Leet752 {
    public int openLock(String[] deadends, String target) {
        Set<String> deadendsSet = new HashSet<>();
        for (String s : deadends) {
            deadendsSet.add(s);
        }
        return bfs(deadendsSet,target);
    }

    //向上旋转
    public String up(String param, int index){
        char[] chars = param.toCharArray();
        if (chars[index] == '9'){
            chars[index] = '0';
            return new String(chars);
        }
        chars[index] = (char)(chars[index] + 1);
        return new String(chars);
    }
    //向下旋转
    public String down(String param, int index){
        char[] chars = param.toCharArray();
        if (chars[index] == '0'){
            chars[index] = '9';
            return new String(chars);
        }
        chars[index] = (char)(chars[index] - 1);
        return new String(chars);
    }

    public int bfs(Set<String> deadendsSet, String target){
        Queue<String> queue = new LinkedList<>();
        Set<String> visited = new HashSet<>();

        queue.add("0000");
        visited.add("0000");
        int step = 0;

        while (!queue.isEmpty()){
            int size = queue.size();
            //将队列中的所有节点向外扩散
            for (int i = 0; i < size; i++) {
                String poll = queue.poll();
                //锁死跳过
                if (deadendsSet.contains(poll)){
                    continue;
                }
                //是否到达终点
                if (target.equals(poll)){
                    return step;
                }
                //将当前节点相邻的节点加入队列
                for (int j = 0; j < 4; j++) {
                    if (!visited.contains(up(poll,j))){
                        queue.add(up(poll,j));
                        visited.add(up(poll,j));
                    }
                    if (!visited.contains(down(poll,j))){
                        queue.add(down(poll,j));
                        visited.add(down(poll,j));
                    }
                }
            }
            step++;
        }
        return -1;
    }

    public static void main(String[] args) {
        String[] deadEnds = {};
        String target = "8888";
        Leet752 leet752 = new Leet752();
        System.out.println(leet752.openLock(deadEnds, target));
    }
}
